Процесс сжатия в цилиндре дизеля происходит при отсутствии топлива. Впрыск топлива в камеру сгорания начинается перед приходом поршня в в. м. т., т. е. незадолго до того момента, когда должен начаться процесс сгорания. Горючая смесь образуется непосредственно в цилиндре. Применяемое в дизелях топливо (дизельное топливо) в случае получения однородной смеси также-обладает верхним и нижним пределами воспламеняемости.

При впрыске в цилиндр в конце процесса сжатия не удается создать однородную топливо-воздушную смесь. Исследования показали, что впрыскиваемая струя топлива в течение весьма короткого промежутка времени распадается на мелкие капли, которые неравномерно распределяются по объему камеры сгорания. В отдельных местах образуются зоны, где смесь испарившегося топлива с воздухом находится в пределах воспламеняемости.

В этих зонах камеры сгорания и происходит воспламенение испарившегося топлива.

Неравномерное распределение смеси по объему камеры сгорания позволяет применять в дизелях качественное регулирование состава смеси.

При качественном регулировании в случае уменьшения нагрузки дизеля количество поступающего в цилиндр воздуха не регулируется, а уменьшается только количество впрыскиваемого топлива, в результате чего среднее значение коэффициента избытка воздуха увеличивается и при холостом ходе а = 5 — г — 6.

Температура воздуха в момент начала впрыска достигает 700—900° К, что примерно на 150—250° выше температуры воспламенения дизельного топлива. Наличие такой высокой температуры обеспечивает воспламенение топлива в указанных зонах и последующее распространение процесса горения по всему объему камеры сгорания.

Схема развития процесса сгорания в дизеле показана на рис. 60. Вверху приведены кривые изменения давления р и температуры Т в зависимости от угла поворота коленчатого вала . Кривая 5 характеризует количество топлива g, впрыснутого в камеру сгорания. Впрыск топлива начинается при положении поршня, соответствующем углу ц>впр до в. м. т. (точка 1). Этот угол называется углом опережения начала впрыска.

В первый период после начала впрыска воспламенение топлива не происходит, и давление в цилиндре продолжает возрастать из-за дальнейшего сжатия воздуха. Это объясняется тем, что с момента подачи топлива до его воспламенения проходит некоторое время, в течение которого капли топлива частично испаряются и оно подготавливается к воспламенению. Интервал, в течение которого происходит подготовка топлива к воспламенению, соответствующий углу поворота коленчатого вала б, (от точки 1 до точки 2) называется периодом задержки воспламенения. К концу этого периода в цилиндр поступает gxмг топлива.

В точке 2 кривая давления р отклоняется от штриховой кривой. С этого момента происходит интенсивное развитие процесса сгорания и резкое возрастание давления, которое за небольшой интервал времени, соответствующий углу поворота коленчатого вала 6iи называемый фазой быстрого сгорания (участок 2—3), достигает наивысшего значения pz.

В этой фазе сгорания скорость нарастания давления (жесткость) зависит от типа камеры сгорания и находится в пределах 4— 10 бар/град.

Кривая 6 характеризует количество сгоревшего топлива. Как видно, к моменту достижения наибольшего давления сгорает только часть поступившего топлива. Процесс сгорания в дизеле продолжается и после достижения наибольшего давления и протекает при значительном выделении теплоты на участке 3—4, соответствующем углу б ii(фаза замедленного сгорания). На данном участке наблюдается некоторое снижение давления при движении поршня к н. м. т. и увеличение температуры из-за продолжающегося сгорания топлива.

Максимальная температура цикла соответствует точке 4. К этому моменту основное количество топлива уже сгорает. В дальнейшем при расширении от точки 4 в третьей фазе — б inпроисходит догорание топлива. Конец догорания установить затруднительно. Можно отметить, что длительность фазы догорания в дизеле больше, чем в двигателе с искровым зажиганием.

Для наиболее эффективного протекания процесса сгорания необходимо, чтобы длительность его была по возможности меньшая, а давление повышалось плавно. Очень резкое повышение давления приводит к жесткой и шумной работе дизеля.